数列知识点总结和训练题
一、知识梳理
数列概念
1.数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项.
2.通项公式:如果数列的第项与序号之间可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即.
3.递推公式:如果已知数列的第一项(或前几项),且任何一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即或,那么这个式子叫做数列的递推公式. 如数列中,,其中是数列的递推公式.
4.数列的前项和与通项的公式①; ②.
5. 数列的表示方法:解析法、图像法、列举法、递推法.
6. 数列的分类:有穷数列,无穷数列;递增数列,递减数列,摆动数列,常数数列;有界数列,无界数列.
①递增数列:对于任何,均有.
②递减数列:对于任何,均有.
③摆动数列:例如:
④常数数列:例如:6,6,6,6,…….
⑤有界数列:存在正数使.
⑥无界数列:对于任何正数,总有项使得.
等差数列
1.等差数列的概念
如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这个数列叫做等差数列,常数
称为等差数列的公差.
2.通项公式与前项和公式
⑴通项公式,为首项,为公差.
⑵前项和公式或.
3.等差中项
如果成等差数列,那么叫做与的等差中项.
即:是与的等差中项,,成等差数列.
4.等差数列的判定方法
⑴定义法:(,是常数)是等差数列;
⑵中项法:()是等差数列.
5.等差数列的常用性质
⑴数列是等差数列,则数列、(是常数)都是等差数列;
⑵在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即为等差数列,公差为.
⑶;(,是常数);(,是常数,)
⑷若,则;
⑸若等差数列的前项和,则是等差数列;
⑹当项数为,则;
当项数为,则.
⑺若等差数列的前项和,则、、、是等差数列.
等比数列
1.等比数列的概念
如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数,这个数列叫做等比数列,常数称为等比数列的公比.
2.通项公式与前项和公式
⑴通项公式:,为首项,为公比 .
⑵前项和公式:①当时,
②当时,.
3.等比中项
如果成等比数列,那么叫做与的等比中项.
即:是与的等差中项,,成等差数列.
4.等比数列的判定方法
⑴定义法:(,是常数)是等比数列;
⑵中项法:()且是等比数列.
5.等比数列的常用性质
⑴数列是等比数列,则数列、(是常数)都是等比数列;
⑵在等比数列中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即为等比数列,公比为.
⑶
⑷若,则;
⑸若等比数列的前项和,则、、、是等比数列.
二、典型例题
A、求值类的计算题(多关于等差等比数列)
1)根据基本量求解(方程的思想)
1、已知为等差数列的前项和,,求;
2、等差数列中,且成等比数列,求数列前20项的和.
3、设是公比为正数的等比数列,若,求数列前7项的和.
4、已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为,中间两数之和为,求这四个数.
2)根据数列的性质求解(整体思想)
1、已知为等差数列的前项和,,则 ;
2、设、分别是等差数列、的前项和,,则 .
3、设是等差数列的前n项和,若( )
4、等差数列,的前项和分别为,,若,则=( )
5、已知为等差数列的前项和,,则 .
6、在正项等比数列中,,则_______。
7、已知数列是等差数列,若 ,且,则_________。
8、已知为等比数列前项和,,,则 .
9、在等差数列中,若,则的值为( )
10、在等比数列中,已知,,则 .
11、已知为等差数列,,则
12、等差数列中,已知
B、求数列通项公式
1) 给出前几项,求通项公式
3,-33,333,-3333,33333……
2)给出前n项和求通项公式
1、⑴; ⑵.
2、设数列满足,求数列的通项公式
3)给出递推公式求通项公式
a、⑴已知关系式,可利用迭加法或迭代法;
例:已知数列中,,求数列的通项公式;
b、已知关系式,可利用迭乘法.
例、已知数列满足:,求求数列的通项公式;
c、构造新数列
1°递推关系形如“”,利用待定系数法求解
例、已知数列中,,求数列的通项公式.
2°递推关系形如“,两边同除或待定系数法求解
例、,求数列的通项公式.
3°递推已知数列中,关系形如“”,利用待定系数法求解
例、已知数列中,,求数列的通项公式.
4°递推关系形如",两边同除以
例1、已知数列中,,求数列的通项公式.
例2、数列中,,求数列的通项公式.
d、给出关于和的关系
例1、设数列的前项和为,已知,设,
求数列的通项公式.
例2、设是数列的前项和,,.
⑴求的通项;
⑵设,求数列的前项和.
C、证明数列是等差或等比数列
1)证明数列等差
例1、已知为等差数列的前项和,.求证:数列是等差数列.
例2、已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+2Sn·Sn-1=0(n≥2),a1=.
求证:{}是等差数列;
2)证明数列等比
例1、设{an}是等差数列,bn=,求证:数列{bn}是等比数列;
例2、数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}中,若an+Sn=n.设cn=an-1,求证:数列{cn}是等比数列;
例3、已知为数列的前项和,,.
⑴设数列中,,求证:是等比数列;
⑵设数列中,,求证:是等差数列;⑶求数列的通项公式及前项和.
例4、设为数列的前项和,已知
⑴证明:当时,是等比数列;
⑵求的通项公式
例5、已知数列满足
⑴证明:数列是等比数列;
⑵求数列的通项公式;
⑶若数列满足证明是等差数列.
D、求数列的前n项和
基本方法:
1)公式法,
2)拆解求和法.
例1、求数列的前项和.
例2、求数列的前项和.
例3、求和:2×5+3×6+4×7+…+n(n+3)
2)裂项相消法,数列的常见拆项有:;;
例1、求和:S=1+
例2、求和:.
3)倒序相加法,
例、设,求:
⑴;
⑵
4)错位相减法,
例、若数列的通项,求此数列的前项和.
5)对于数列等差和等比混合数列分组求和
例、已知数列{an}的前n项和Sn=12n-n2,求数列{|an|}的前n项和Tn.
E、数列单调性最值问题
例1、数列中,,当数列的前项和取得最小值时, .
例2、已知为等差数列的前项和,当为何值时,取得最大值;
例3、数列中,,求取最小值时的值.
例4、数列中,,求数列的最大项和最小项.
例5、设数列的前项和为.已知,,.
(Ⅰ)设,求数列的通项公式;
(Ⅱ)若,,求的取值范围.
例6、已知为数列的前项和,,.
⑴求数列的通项公式;
⑵数列中是否存在正整数,使得不等式对任意不小于的正整数都成立?若存在,求最小的正整数,若不存在,说明理由.
例7、非等比数列中,前n项和,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,,是否存在最大的整数m,使得对任意的n均有总成立?若存在,求出m;若不存在,请说明理由。
F、有关数列的实际问题
例1、用砖砌墙,第一层(底层)用去了全部砖块的一半多一块,第二层用去了剩下的一半多一块,…
依次类推,每一层都用去了上次剩下的砖块的一半多一块,到第十层恰好把砖块用完,问共用了多少块?
例2、20##年底某县的绿化面积占全县总面积的%,从20##年开始,计划每年将非绿化面积的
8%绿化,由于修路和盖房等用地,原有绿化面积的2%被非绿化.
⑴设该县的总面积为1,20##年底绿化面积为,经过年后绿化的面积为,试用表示
;
⑵求数列的第项;
⑶至少需要多少年的努力,才能使绿化率超过60%(参考数据:)
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